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Programmierung mit Servlets und Applets in Java

Am Beispiel der grafischen Darstellung von Prozessdaten

Programmierung mit Servlets und Applets in Java
Über dieses Buch
  • Art: Diplomarbeit
  • Autor: Alexander Ziegler
  • Abgabedatum: Januar 2001
  • Umfang: 144 Seiten
  • Dateigröße: 1,3 MB
  • Note: 1,3
  • Institution / Hochschule: Fachhochschule Reutlingen Deutschland
  • ISBN (eBook): 978-3-8324-5241-4
  • ISBN (Paperback) :
    978-3-8324-5241-4 P
  • ISBN (CD) :978-3-8324-5241-4 CD
  • Sprache: Deutsch
  • Prämierung:
  • Arbeit zitieren: Ziegler, Alexander Januar 2001: Programmierung mit Servlets und Applets in Java, Hamburg: Diplomica Verlag
  • Schlagworte: Servlets, JDPL, Applets- und Applications, OOP

Diplomarbeit von Alexander Ziegler

Zusammenfassung:

Ziel dieser Studienarbeit war es, Erfahrungen im Umgang mit der Programmiersprache im Umfeld des Internets zu sammeln. Im Besonderen wollten wir dabei auf die Bereiche Applets, Servlets und Datenbankanbindungen mit der JDBC-API eingehen. Dabei wurden folgende Themenbereiche intensiv bearbeitet:

- Darstellung von grafischen Elementen in Applets.

- Kommunikation zwischen Applets und Servlets.

- Aufruf von Servlets über einen Webserver.

- Funktionen einen Webservers.

- Aufbau von Datenbankverbindungen.

- Auslesen von Daten aus einer Datenbank.

- Schreiben von Daten in eine Datenbank.

Außerdem konnten wir Erfahrung in der Projektplanung sammeln, was für zukünftige Arbeit an der Hochschule und auch im Praxissemester sehr wichtig ist. Es war das erste Mal während des Studiums, dass wir ein Projekt dieser Größenordnung bearbeiten konnten. Deswegen gestaltete sich die zeitliche Planung und die Abschätzung des Aufwands etwas schwierig. Gäbe es die Möglichkeit, bereits in früheren Semestern Softwareprojekte durchzuführen, wären uns einige Schwierigkeiten erspart geblieben. Allerdings muss sich unsere Studienarbeit am Ergebnis messen lassen und das ist für ein Einsteigerprojekt meiner Meinung nach mehr als ausreichend.

Inhaltsverzeichnis:

1. ZIEL DER STUDIENARBEIT 8
2. JAVA - DIE PROGRAMMIERSPRACHE 8
2.1 Geschichte von Java 8
2.2 Merkmale der Programmiersprache 9
2.2.1 Portabilität 9
2.2.2 Objektorientierung 9
2.2.3 Multithreading 9
2.2.4 Verteilte Programmierung 9
2.2.5 Robustheit 9
2.2.6 Sicherheit 9
2.2.7 Garbage Collector 10
2.2.8 Unterschiede zu C++ 10
2.3 Das objektorientierte Konzept 10
2.3.1 Einführung 10
2.3.2 Das Konzept 11
2.3.3 Abstraktion 11
2.3.4 Botschaften 12
2.3.5 Kapselung 12
2.3.6 Klassen und Exemplare 12
2.3.7 Vererbung und Taxonomie 12
2.3.8 Polymorphie 12
2.3.9 Überladung 13
2.4 Objektorientierte Programmierung mit Java 13
2.4.1 Die Java Virtual Machine (JVM) 13
2.4.2 Der Unicode-Zeichensatz 13
2.4.3 Klassen 14
2.4.3.1 Definition 14
2.4.3.2 Zugriffsrechte 14
2.4.3.3 Modifier 14
2.4.4 Exemplare 15
2.4.4.1 Instanzierung 15
2.4.4.2 Konstruktoren 15
2.4.4.3 Vererbung 16
2.4.5 Interfaces 17
2.4.5.1 Allgemeines 17
2.4.5.2 Beschreibung 17
2.4.5.3 Modifier 18
2.4.6 Datenelemente 18
2.4.6.1 Beschreibung 18
2.4.6.2 Zugriffsrechte 19
2.4.6.3 Modifier 19
2.4.7 Methoden 20
2.4.7.1 Methodenkopf und -rumpf 20
2.4.7.2 Lokale Variablen 21
2.4.7.3 Methodenaufruf 21
2.4.7.4 Methodenüberladung 22
2.4.7.5 Zugriffsrechte 23
2.4.7.6 Modifier 23
2.4.8 Pakete 24
2.4.8.1 Allgemeines 24
2.4.8.2 Importieren von Paketen und Klassen 25
2.4.9 Archive 25
2.4.9.1 Beschreibung 25
2.4.9.2 Archivarten 25
3. JAVA DATABASE CONNECTIVITY (JDBC) 27
3.1 JDBC - Allgemeines 27
3.2 Die Struktur von JDBC 27
3.3 Treiber 27
3.3.1 Der Treibermanager 27
3.3.2 Treiberarten 28
3.3.3 Aufgaben des Treibers 28
3.3.4 Laden eines Treibers 29
3.4 Die Datenbankverbindung 30
3.4.1 Das Connection-Objekt 30
3.4.2 Der JDBC-URL 30
3.4.3 Schließen einer Verbindung 31
3.4.4 Die SchnittstellePooledConnection 32
3.5 Escape-Klauseln 33
3.6 SQL-Anweisungen 34
3.6.1 Das Statement-Objekt 34
3.6.2 Die execute-Methoden 34
3.6.3 Ergebnisse von Anfragen 35
3.6.3.1 Die Schnittstelle Statement 35
3.6.3.2 Die Schnittstelle PreparedStatement 36
3.6.3.3 Die Schnittstelle CallableStatement 37
3.6.4 Abfragen mit den Methoden der Schnittstelle ResulSet 38
3.6.5 Abbildung von SQL-Typen 39
3.6.5.1 Typabbildungen 39
3.6.5.2 getXXX-Methoden 41
3.6.5.3 setXXX()-Methoden 43
3.7 Transaktionen in JDBC 44
3.8 Unterschiede der JDBC-Versionen 45
4. APPLETS UND APPLIKATIONEN 46
4.1 Beispiel einer Applikation: ApplicationTest.class 47
4.2 Java-Applets erstellen 47
4.3 Sicherheit bei Applets 48
4.4 Der Lebenszyklus eines Applets 49
4.4.1 Init() 49
4.4.2 Start() 49
4.4.3 Stop() 49
4.4.4 Destroy() 49
4.5 Das Vererbungsdiagramm der Klasse Applet 51
4.6 Aufruf eines Applets aus der HTML-Seite 52
4.6.1 Informationen an Applets übergeben 53
4.6.2 Weitere Applet-Attribute 55
4.7 Grafikprogrammierung 55
4.7.1 Striche zeichnen 56
4.7.2 Figuren 56
4.7.3 Füllfiguren 56
4.7.4 3D-Figuren 56
4.7.5 Text zeichnen (Zeichensätze definieren) 56
4.8 Benutzeroberfläche des Applets 57
4.8.1 Die gebräuchlichsten AWT-Komponenten 57
4.8.2 Swing-Komponenten (Jcomponent) 59
4.8.3 Container 59
4.8.4 Layout-Manager 60
4.9 Multimedia mit Applets 60
4.10 Der Applet-Kontext 61
4.11 Kommunikation zwischen verschiedenen Applets 61
4.12 Objekte im Browser anzeigen 61
4.13 Zugriff auf JavaScript 62
4.14 Auftretende Probleme bei der Entwicklung und Ausführung von Applets 63
4.15 Doppelnutzung als Applet und Applikation 64
4.16 Signierte Applets / JAR-Dateien signieren 65
4.16.1 Signierte Intranet-Applets 65
4.16.2 Signierte Internet-Applets 67
4.17 Kommunikation über einen URL (Netzwerkverbindungen) 67
4.17.1 Grundbegriffe der Netzwerkprogrammierung 67
4.17.1.1 IP-Adresse 67
4.17.1.2 Hostname 67
4.17.1.3 Client 67
4.17.1.4 Server 67
4.17.1.5 Domain 67
4.18 Die Streams 69
4.19 Die URLConnection 70
5. SERVLETS IN JAVA 72
5.1 CGI - Skripte und Servlets 72
5.2 Aufgaben von Servlets 72
5.3 Vorteile von Servlets gegenüber den herkömmlichen CGI-Skripten 73
5.4 Der Kommunikationsprozess im WWW 74
5.5 Die Servlet - Engine 74
5.6 Der Lebenszyklus von Servlets 74
5.6.1 Die init()-Methode 74
5.6.2 Die service()-Methode 75
5.6.3 Das SingleThreadModel 75
5.6.4 Die destroy()-Methode 75
5.7 Datenflussbei Applet - Server - Servlet - Kommunikation 77
5.8 Interaktion zwischen dem Server und dem Client 77
5.8.1 Aus der Sicht des Clients 77
5.8.2 Aus der Sicht des Servers 77
5.9 Grundstruktur der Servlets 78
5.9.1 Der Aufruf aus der HTML-Datei 79
5.9.2 Client-Anfragen bearbeiten - Formulardaten 79
5.9.3 Formulardaten aus einem Servlet lesen 80
5.9.4 Server Antwort generieren 80
5.10 Cookies 83
5.10.1 Vorteile von Cookies 83
5.10.2 Probleme mit Cookies 83
5.10.3 Cookies vom Client lesen 84
5.10.4 Cookies mit einem angegebenen Namen finden 85
5.11 Sessions 85
5.11.1 HttpSession-Objekt zur akt. Anfrage nachschauen 85
5.11.2 Informationen zu einer Sitzung nachschauen 85
5.12 Applets als Frontend für Servlets 87
5.12.1 Daten mit GET senden und Ergebnisse direkt verarbeiten (HTTP-Tunneling) 87
5.12.2 Serialisierte Datenstrukturen lesen 89
5.12.3 Daten mit POST senden und Ergebnisse direkt verarbeiten 89
5.13 JDBC (Java Database Connectivity) 91
5.13.1 Datenbanktreiber laden 91
5.13.2 Die Verbindungs-URL definieren 91
5.13.3 Die Verbindung herstellen mit getConnection() 91
5.13.4 Anweisungen erzeugen 91
5.13.5 Abfrage ausführen 92
5.13.6 Ergebnisse verarbeiten 92
5.13.7 Verbindung schliessen 92
5.14 Threads 93
5.14.1 Was sind Threads 93
5.14.2 Zustände von Threads 93
5.14.3 Ausführen und starten des Threads 95
5.14.4 Verwendung von Threads in Applets 95
5.14.5 Synchronisierung von Threads 95
5.14.6 Deadlocks 97
6. PROJEKTBESCHREIBUNG 98
6.1 Randbedingungen für die einzutragenden Werte 98
6.2 Das ER-Model 100
6.3 Darstellung mit Hilfe des Applet auf der Client-Seite 101
6.3.1 Daten eingeben und absenden 102
6.3.2 Ergebnisse in graphischer Form darstellen 104
6.3.3 Datenfluss der Applet - Server - Servlet-Kommunikation des Projektbeispiels 106
6.3.3.1 Aufruf der Datei AppletCon.class aus der HTML-Datei 107
6.3.4 Realisierung des Applet 108
6.3.4.1 Eingabedaten des Clients übernehmen und URL-Verbindung aufbauen 110
6.3.4.2 Ergebnisdaten einlesen 110
6.3.4.3 Maximalen Wasserstand ermitteln 112
6.3.4.4 Zeichnen der X-Achse 113
6.3.4.5 Zeichnen der Y-Achse 113
6.3.4.6 Zeichnung der XY-Werte bzw. Zeichnung des Graphen 114
6.3.4.7 Ablaufplan des Exchange-Sort-Verfahren ermitteln 115
6.4 Beschreibung der Serverseite bzw. der Servletverarbeitung 116
6.4.1 Datenbanktreiber laden und Datenbankverbindung herstellen 116
6.4.2 Parameterwerte aus der Umgebungsvariablen einlesen 117
6.4.3 Datenbankabfrage ausführen 117
6.4.4 Abfrageergebnis einlesen und Daten an das Applet senden 118
7. REALISIERUNG DES SERVLETS (ZUFALLSWERTE ERZEUGEN) 119
7.1 Aufgabendefinition 119
7.2 Programmablauf 119
7.3 Klassenbeschreibung 122
7.3.1 Allgemeines 122
7.3.2 servlet WerteErzeugen 122
7.3.3 Klasse Verarbeitung 128
7.3.4 Klasse Wasserstand 132
7.3.5 Klasse Zufallszahlen 133
7.3.6 Klasse DatumZeit 136
8. INSTALLATION UND INBETRIEBNAHME 138
9. GLOSSAR 139
10. LITERATURHINWEISE 142

Automatisiert erstellter Textauszug:

ALIGN Mit diesem Attribut wird die Ausrichtung des Applets spezifiziert. LEFT Plaziert das Applet am linken Rand der Seite. Der Text auf dieser Seite erscheint in dem Raum rechts vom Applet. RIGHT Plaziert das Applet am rechten Rand der Seite. Der Text auf dieser Seite erscheint in dem Raum links vom Applet. BOTTOM Plaziert den unteren Rand des Applets zum unteren Rand des Textes in der akt. Zeile. Das CODE-Attribut Dieses Attribut gibt den Namen der Klasse an. Der Name bezieht sich relativ zum Standort der aktuellen Seite. Dies kann entweder ein lokales Verzeichnis oder einen URL im Netz sein. Absolute Pfadnamen sind mit diesem Attribut nicht erlaubt. CODEBASE Dieses Attribut teilt dem Browser mit, dass sich die Klassendatei unterhalb des im CODEBASE-Tag angegebenen Verzeichnis befindet. ARCHIVE Listet die Java-Archivdateien auf, die Klassen und andere Ressourcen für das Applet enthalten, wobei die Dateien vom Webserver vor dem Laden des Applets durch den Browser geholt werden. OBJECT Das OBJECT-Tag gehört zum Standard HTML 4.0 und wird anstelle des APPLET-Tags empfohlen. Für OBJECT stehen 35 diverse Attribute zur Verfügung. Mit Hilfe von OBJECT kann man unterschiedliche Arten von Objekten laden, z.B. Applets oder ActiveXKomponenten. NAME Es gibt die Möglichkeit dem Applet einen Namen zu geben, mit dem man sich aus einem Skript aus auf das Applet beziehen kann. Netscape und der Internet Explorer erlauben den Aufruf von Methoden eines Applets auf einer Seite über JavaScript. [...]

Die Parameterübernahme aus der HTML-Datei realisiert man über das HTML-Tag PARAM zusammen mit Attributen, die man selbst definiert. In dem Applet ‚Appletbeisp1‘ hat jeder Parameter einen Namen, damit man jeden einzelnen davon mit Hilfe des Applets ansprechen kann (<PARAM NAME=wert1 VALUETYPE=DATA VALUE=100>). Dieser Parameter trägt den Namen wert1 und enthält den Wert 100. Um nun die Parameter an das Applet zu übergeben, wird im Appletcode die Methode getParameter() verwendet, wobei diese Methode nur in der init()-Methode aufgerufen werden kann. Die in der HTML-Seite eingebetteten Parameter werden immer als Strings übergeben, d.h. dass man z.B. bei Berechnungen eine Typenumwandlung durchführen muss. Das erledigt man bei der Umwandlung in einen Integer mit der passenden Methode parseInt() der Klasse Integer. Würde man in meinem Beispiel eine Zahl umwandeln wollen, um später eine Berechnung durchzuführen, würde die Anweisung wie folgt aussehen: [...]

Auf die grundlegenden HTML-Befehle will ich hier nicht eingehen, da dies zu weit führen würde. Wer dennoch keine Erfahrung mit HTML hat, kann sich unter www.selfhtml.com informieren. Wichtig für das Applet sind die <APPLET>-Tags und ihre Attribute. Um nun die Java-Klassendatei aufzurufen wird das Attribut code verwendet, das hier die Datei Appletbeisp1.class lädt. Um nur das Applet im Browser darzustellen, benötigt man mindestens den Tag <applet code=“Appletbeisp1.class“ width=500 height=300></applet> Die beiden Tags WIDTH und HEIGHT legen die Größe des Fensters in Pixeln fest, das für das Applet vorgesehen ist. Mit dem </applet> kennzeichnet man das Ende des HTMLAbschnittes des Applets. [...]

Arbeit zitieren:
Ziegler, Alexander Januar 2001: Programmierung mit Servlets und Applets in Java, Hamburg: Diplomica Verlag

Schlagworte:
Servlets, JDPL, Applets- und Applications, OOP

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